──江蘇南京供電公司西環(huán)網(wǎng)統(tǒng)一潮流控制器工程助力智能電網(wǎng)建設(shè)

踏上江蘇南京城西干道，一路美景如畫，古城古韻與現(xiàn)代都市風(fēng)情在此融為一體。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，讓南京這座六朝古都的電網(wǎng)必須承擔(dān)著從傳統(tǒng)向安全、高效、互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)升級(jí)和跨越的壓力。然而，老城區(qū)“打補(bǔ)丁”救負(fù)荷的方式，在時(shí)下“電網(wǎng)2.0”時(shí)代，于城區(qū)、于電網(wǎng)而言，它們的內(nèi)心都是拒絕的。

“十二五”期間，南京電網(wǎng)負(fù)荷高速發(fā)展，出現(xiàn)了短路水平高、主城區(qū)220千伏西環(huán)網(wǎng)薄弱等問題。2015年12月11日，在歷時(shí)近5年的技術(shù)攻關(guān)后，南京220千伏西環(huán)網(wǎng)統(tǒng)一潮流控制器(英文簡(jiǎn)稱“UPFC”)工程正式投運(yùn)。這是我國首個(gè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的UPFC工程，也是國際上首個(gè)使用模塊化多電平換流(MMC)技術(shù)的UPFC工程。它一改傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行方式，為南京建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)探索出了一條新路。

電網(wǎng)“紅綠燈”救活“擁堵”西環(huán)網(wǎng)

作為南京的負(fù)荷中心，220千伏西環(huán)網(wǎng)用電負(fù)荷占全市近三分之一，2015年，西環(huán)網(wǎng)最高負(fù)荷同比增長(zhǎng)13.7%，增加了26.4萬千瓦，刷新了歷史紀(jì)錄，致使線路負(fù)荷加重，出現(xiàn)“擁堵”現(xiàn)象，其北部輸電通道兩條線路的負(fù)載率超過70%。

大城市的電力線路就跟地面道路一樣，形象地說就是，有的線路“吃不飽”，有的線路“快撐爆”。傳統(tǒng)解決輸電通道“擁堵”的辦法是更換大導(dǎo)線或新建線路。“對(duì)南京西環(huán)網(wǎng)而言，前者需要停電顯然不行。而后者也是行不通的，假如增加一條空中輸電線，需投資10億元以上，但即使有錢，新線路在本就擁擠不堪的城市中已‘無地自容’。建地下輸電管廊則更困難，不僅投資巨大，而且時(shí)間長(zhǎng)。”南京供電公司副總經(jīng)理沈培鋒向筆者介紹。

在220千伏鐵北智能變電站──UPFC設(shè)備的家里，南京供電變電運(yùn)維室、UPFC運(yùn)維班班長(zhǎng)劉泳向筆者介紹了UPFC的身世及技能。“UPFC是柔性交流輸電技術(shù)的集大成者，相當(dāng)于給南京電網(wǎng)裝上了‘紅綠燈’，只要在電腦系統(tǒng)上手動(dòng)操作，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力潮流的精準(zhǔn)控制，從而徹底避免大面積停電的歷史現(xiàn)象。”劉泳自豪地說道：“去年迎峰度夏期間，我們運(yùn)用UPFC定功率輸出西環(huán)網(wǎng)北通道斷面和功率，從7月21日的180兆瓦調(diào)整到25日的400兆瓦，大大緩解了西環(huán)網(wǎng)南通道的壓力。”2014年，UPFC工程被國家電網(wǎng)公司確立為重大科技示范工程，次年6月，南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程全面開工建設(shè)，投資2.2億元。在保持南京現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不變、不新建輸電通道的前提下，通過UPFC工程解決了西環(huán)網(wǎng)潮流分布不均、供電能力不足等痼疾。

智能“電管家”刷新電網(wǎng)運(yùn)行史

“南京西環(huán)網(wǎng)工程是除美國、韓國外，全球第三個(gè)商業(yè)運(yùn)營的UPFC工程，并且比國外技術(shù)更先進(jìn)。”提到UPFC，劉泳滔滔不絕，說起統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表演相聲貫口：“經(jīng)科學(xué)測(cè)算，UPFC提升了南京西環(huán)網(wǎng)供電能力30%，約60萬千瓦，年增供電量約25億千瓦時(shí)，可替代一條投資10億元以上的220千伏線路，實(shí)現(xiàn)節(jié)約土地360畝……”

回顧UPFC在南京的落地生根，所有參與人員起初均表示一頭霧水，“是個(gè)神奇的東西，只聽過，沒想過。”2015年6月，南京供電從變電運(yùn)維室抽調(diào)7人，奔赴全國各地直流換流站“取經(jīng)”，跟班學(xué)習(xí)，回來立即編制了國內(nèi)首套UPFC《標(biāo)準(zhǔn)化巡視作業(yè)指導(dǎo)書及逐項(xiàng)評(píng)測(cè)卡》《UPFC運(yùn)行規(guī)程》《UPFC運(yùn)維管理辦法》等，并根據(jù)各類設(shè)備特點(diǎn)和實(shí)施反饋情況進(jìn)行滾動(dòng)修訂。

據(jù)介紹，南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程的落地，已不止成為構(gòu)建南京智能電網(wǎng)建設(shè)的重要技術(shù)手段，還為各地兄弟單位提供了交流之所。截至去年底，南京供電UPFC運(yùn)維班共完成參觀學(xué)習(xí)接待任務(wù)100余批次，共1300余人，其中包括美國國家工程院院士、葡萄牙國家電網(wǎng)首席運(yùn)營官及各大高校師生等。

科學(xué)技術(shù)助攻一流堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)

智能電網(wǎng)的建立是一個(gè)巨大的歷史性工程。在這條漫漫長(zhǎng)路上，大力發(fā)展智能電網(wǎng)方面的技術(shù)無疑是最準(zhǔn)確的思路。

2016年9月29日，南京220千伏寧海路變電站配套線路工程全線投運(yùn)，標(biāo)志著南京主城區(qū)東西電網(wǎng)互供主通道正式貫通。“南京新一輪的城市建設(shè)對(duì)供電提出了更高要求。”南京供電副總經(jīng)理吳峻告訴筆者，寧海路變電站是自2008年以來南京主城區(qū)新增的唯一一座變電站，它的投運(yùn)同UPFC一起從不同維度極大緩解了西環(huán)網(wǎng)的壓力。

“寧海路變電站是南京電網(wǎng)建設(shè)近10年來施工難度最大的工程，也是新一代智能變科技成果的集中展示。”該公司建設(shè)部主任白宇濤介紹，該站全線敷設(shè)電纜，盾構(gòu)隧道為全省規(guī)模最大。盾構(gòu)穿越秦淮河處，采用了地質(zhì)雷達(dá)對(duì)河底掃描監(jiān)控，這也是全省電力行業(yè)第一次使用。同時(shí)還國內(nèi)首創(chuàng)了外徑2.88米的300米小曲率半徑頂管施工，并且全線電纜隧道運(yùn)行采用智能化管理綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

2月28日，南京供電重點(diǎn)項(xiàng)目“地下通道及電纜網(wǎng)精益化管理系統(tǒng)”投運(yùn)。這也是國內(nèi)首個(gè)集精益管理、在線監(jiān)控和三維可視化平臺(tái)于一體的大型地下電纜網(wǎng)精益化管理系統(tǒng)，也為南京建設(shè)一流堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)從科技力量方面來了一招神助攻。